die Zeiten in meiner frühen Jugend, als ich mit einem Piezohörer und einer Germaniendiode in Berlin Radio hören konnte, sind ja lange vorbei. Ich weiß auch, eine gute Antenne ist durch nichts zu ersetzen, habe aber leider nicht die Möglichkeiten dazu.
Nun kam mir folgende Idee und möchte diese hier gerne zur Diskussion stellen. Evtl. habe ich mit meiner Überlegung ja auch eine totale "Fehl-Denke". Hier geht es erstmal um das grds. Prinzip. Feinschliff kann ja dann noch erfolgen.
Die Schaltung habe ich auf einem Steckboard aufgebaut. Die Zentralheizung diente mir als Erde. Als Antenne diente eine "UKW-Wurfantenne", einseitig angeschlossen. Immerhin konnte ich zwei Sender erahnen. Sprachverständlich war das aber nicht. Gebaut wurde mit Teilen aus der Bastelkiste. Dazu der Doppel-dreh-Ko, dessen Rotoren natürlich gleiche (Masse) Anschlüsse haben.
Die meisten Detektoren, z. B. auch mit zwei Dioden, gehen immer davon aus, daß genug HF vorhanden ist, um die Detektionsschwelle der Diode zu überwinden. Nun habe ich folgende Überlegung angestellt: Über den "HF-Übertrager", es sind zwei Spulen aus Schaltdraht, wird eine Spannungsverdoppelung erzeugt. Jeder Schwingkreis für sich bekommt aber wieder nur die Hälfte der doppelten HF, also wieder gleich der Antenenspannung, abzügl. Verluste.
Die Spulen der zwei Schwingkreise, L1 und L2, dürfen meiner Meinung nach keine Kopplung aufweisen. Die beiden Schwingkreise könnten vollkommen unabhängig sein. Zur galvanische Trennung der Schwingkreise dienen auch die beiden 40pF Kondensatoren. Jetzt kommt evtl. meine Fehl-Denke. Ist die HF-Welle im Moment im oberen Teil positiv, ist das untere Ende des HF Übertrager negativ. Auf der Mittelanzapfung wäre dann "0 Volt". Der Übertrager dient hier sozusagen als Symmetrie-Wandler. Somit schwingt der untere Schwingkreis gegensätzlich zum oberen Schwingkreis, was sich an den beiden Enden der Kreise als "doppelte" HF darstellt? Der Feinschliff, z. B. parallel geschaltet Trimmer-Ko, sind hier noch nicht drin. Die nachfolgende Detektion sind dann "Routine".
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vom theoretischen Prinzip richtig gedacht. Aber von der praktischen Ausführung nicht komfortabel realisierbar, weil die beiden Schwingkreise keine Kopplung haben (dürfen). Schon geringste Unterschiede der Resonanzfrequenzen und der Resonanzkreise selber (insbesondere auch, weil ein Kreis mit der Detektordiode verbunden ist und der andere nicht) einschließlich ihrer Antennenankopplung führen dazu, dass die Phasenverschiebung nicht mehr genau 180 Grad beträgt, damit sich die beiden Resonanzspannungen wie gewünscht addieren könnten.
das Problem ist, wie Kalle es schon beschrieben hat, die einseitige Belastung der Kreise durch nur eine Diode. Die klassische Gegentaktschaltung aus dem Wumpus Link https://www.welt-der-alten-radios.de/det....html#Gegentakt ist hier besser, da die Belastung symmetrisch ist. Allerdings ist es empfehlenswert eine Feinabstimmung über Trimmer vorzusehen, da es ansonsten nicht gelingt die beiden Kreise auf einen Resonanzpunkt zu bringen. Generell zur Entwicklung von Detektoren sind die Schriften von Bertold Bosch zu empfehlen. Das Thema Anpassung und Güte von Bauteilen ist enorm wichtig und Du wirst erkennen das die Gleichrichtung auch unterhalb der Dioden- Knickspannung arbeitet. Die in Datenblättern angegebene Spannung bezieht sich auf einen eingeprägten Strom von meistens 1mA. Beim Detektorfernempfang sind wir weit darunter... eher wenige uA.
Schau mal hier um mehr über die Feinheiten des Detektorempfangs zu erfahren.
Deine Antenne ist für solche Versuche nicht gut geeignet. Lieber 20m Draht an der Zimmerdecke spannen. DX- Empfang ist immer noch möglich, insbesondere auf KW mit dem Vorteil eine kurze Antenne nutzen zu können. (10m)
VG Jörg
Nachtrag : "Die Schaltung habe ich auf einem Steckboard aufgebaut. " Würde ich vermeiden, da Übergangswiderstände schlecht für den Detektorempfang sind. Löten ist besser... Anregungen findest Du auch hier.. https://www.welt-der-alten-radios.de/det...eraete-175.html
joeberesf:...Du wirst erkennen das die Gleichrichtung auch unterhalb der Dioden- Knickspannung arbeitet. Die in Datenblättern angegebene Spannung bezieht sich auf einen eingeprägten Strom von meistens 1mA. Beim Detektorfernempfang sind wir weit darunter... eher wenige uA. ...
Zumal GE-(Spitzen-)Dioden gar keine stark ausgeprägte „Knickspannung“ haben. Das sieht bei Si-Dioden schon ganz anders auch, weshalb sie für empfindliche Detektorschaltungen ungeeignet sind, auch die Si-Schottkydioden.
herzlichen Dank für Eure Mitwirkung und Eure Gedanken!
In der Tat sind meine Voraussetzungen, milde ausgedrückt, suboptimal... Hier geht es auch erstmal um das theoretische Prinzip, ob überhaupt sinnvoll.
Zu den von Rainer vorgeschlagenen Gegentakt-Detektor: Generell finde ich die Schaltung natürlich gut. Aber auch hier muss ja jeder Schwingkreis für "seine" Diode genug HF zur Detektion liefern. Beide Schwingkreisen haben ja auch ein gemeinsames "Massepotenzial, analog der typischen Zweiweg-Netzgleichrichtung.
Weil ich nicht genug HF habe, kam die Idee mit den zwei Schwingkreisen auf.
@ Reflex-Kalle und Jörg: Meiner einer ist von einer gleichmäßigen Belastung der zwei Schwingkreisen ausgegangen, zumindest was die NF- und die Gleichspannungskomponente angeht. Über beiden Schwingkreisen laufen ja die Signal Komponenten. Unterliegen ich hier evtl. meinen Irrtum?...
Eines bleibt natürlich eine echte Herausforderung: Den Frequenzgleichlauf für beide Kreise sicher zu stellen. Vermutlich reicht eine einmalige Abstimmung von parallelen Trimmern für die Kurzwelle nicht aus. Da wäre dann immer ein Fein Justierung erforderlich? Mit den im Schaltplan angegebenen Werten für die Schwingkreisen liege ich ungefähr zwischen 4,3 MHz und 11,8 MHz
Fazit für mich aber schon mal: Die Schaltung hat deutliches Verbesserungspotential, ist aber auch kein "Schrott". Na das freut mich doch schon.
die Ambition über einen Übertrager die gelieferte HF- Spannung zu erhöhen ist aus meiner Sicht ein Trugschluss wenn Hörempfang angestrebt wird. Ausnahme ist die Empfindlichkeit von Kohärern oder Frittern aus den Anfängen der Morse- Funktechnik. Diese reagieren rein auf die Spannungshöhe und schon auf ein Piezofeuerzeug in der Nähe. Die Belastung ist sehr hochohmig und im Durchschlagsfall wird der Fritter immer niederohmig und sichert damit den Stromfluss zum Morse- Releais. Hier wurden wirklich HF- Transformatoren eingesetzt um die Empfindlichkeit und damit die Reichweite zu erhöhen. Im Fall des Detektorhörempfangs ist die Leistung im System aber immer gleich und die Antenne der HF- Verstärker. Verdoppelst Du die Spannung über eine Transformation... halbierst Du den Strom... die Leistung bleibt aus meiner Sicht immer gleich. Daher haben sich diese Schaltungen auch nicht durchgesetzt. Einfallspinsel = Ausfallspinsel! Nur was an HF- Leistung eingefangen wird (Antenne) kann auch optimal demoduliert werden. Anpassung ist das Thema beim Detektorenempfänger. Die Verluste sind so gering wie möglich zu halten... Antenne, Schwingkreis, Demodulation und Hörer müssen optimal aufeinander abgestimmt sein. Lese Dir den Bosch aufmerksam durch... dann kommt der Aha- Effekt. Übrigens sind Schottkydioden auf Si- Basis besser als Ge- Dioden. Sie sind aber schwerer zu handhaben und ihr Wechselstromwiderstand muss zur Frequenz passen.... dann sind diese Dioden bei entsprechendem Ausgangsübertrager und Hörer optimal. Aufgrund ihrer Kennliniensteilheit, auch unterhalb der Knickspannung, bringen Schottkydioden viel bessere Ergebnisse.
Hier ein Videomitschnitt aus 2017. KW... ich habe versucht die breite Resonanzkurve eines Detektors auf KW mit Güte und Filterung zu optimieren und damit die KW besser zu selektieren. Alle Sender konnte ich auch mit SP- Kopfhörern hören. https://www.youtube.com/watch?v=bnX0WnW9vtI
Antenne 12m im Zimmer... ca. 6m über Ground als Dreieck gespannt.
Hallo Lutz, deine Überlegungen regen zum Nachdenken über die Funtion von Detektorempfängern an und das finde ich richtig gut. Mit dieser Schaltungsanordnung kann man sowohl theoretisch, per Simulation (LTspice) oder experimentell Antworten finden.
Ein paar Fragen bzw. Anmerkungen habe ich (muss nicht alles richtig sein), auch um selbst dazu zu lernen:
- Die beiden seriell übereinander gestapelten Parallelschwingkreise liefern bei exakter Abstimmung stets Nullpotenzial in der Verbindung. Das könnte dann evtl. wie ein einzelner Schwingkreis mit Kapazität (C1xC2)/(C1+C2) und Induktivität L1+L2 wirken, also die Gesamt-Kreisgüte erhöhen. Dafür bräuchte es aber keiner zwei Schwingkreise. Das will ich mir noch genauer anschauen.
- Die Antennenkopplung über 2x seriell 40 pF = 20pF und die Sekundärwicklung des Antennenübertragers dämpft jedoch die Güte m.E. erheblich. Der gewünschte Effekt der HF Erhöhung wird dann nicht erzielt.
- Der Kristall-Kopfhörer hat eine Kapazität von einigen nF. Damit die Demodulation ausreichend NF bringt braucht es ein Impedanz für eine Zeitkonstante im Millisekundenbereich oder etwa 200 kOhm bei 1kHz bis 3 kHz (Sprache). Welche Impedanz hat die Trafowicklung in diesem NF Bereich?
Mit einem kleinen Messsender inkl. NF-Modulation könnte man die Einfachvariante aufbauen und den Messender (z.B. portabler Dipmeter) soweit entfernen, dass die Hörbarkeitsschwelle erreicht wird. Dann diese Anordnung aufbauen und hören, ob es jetzt mehr NF gibt. Und die HF mit einem Oszi vergleichen.
neu erfunden wird der Detektor natürlich nicht. Jörg gab den entscheidenden Hinweis: Die Energiebilanz. Die beiden Schwingkreis können ja nicht mehr "Leistung" verarbeiten, als die Antenne liefert. Sonst hätte man ja ein "Perpetuum mobile"...
Habe mir die beiden PDF von Hr. Bosch durchgelesen. Finde ich hochinteressant! So hohe Ziele hatte ich ja garnicht...
Aber Jan, Deine Betrachtung hat auch was für sich! Insbesondere mit einem Schwingkreis. Ich habe erstmal nur das genommen, was die Bastelkiste so hergab. Theoretisch könnte ich die Antenne an den Schwingkreisspulen auch induktiv koppeln. Sehe hier aber wieder die Gefahr, daß darüber zumindest indirekt die Schwingkreisspulen miteinander verkoppelt werden. Also erstmal Reduktion der jeweiligen Koppel-C auf 20pF (40pF in Serie). Die Impendanz des Trafos muss ich auch erstmal ermitteln. Die Angaben sind primärseitg in Watt angegeben.
es ist sehr schön das Du Dir das Thema so genau ansiehst. Mich hat der Detektorempfang etwa 10 Jahre beschäftigt und Wumpus, das WGF- Forum und sogar Professor Bosch haben mich hier hier immer wieder inspiriert. Es macht schon Spaß das "Radio aus dem Nichts" zu erforschen. Jan hat ja aufgrund seines Standorts auch tolle UKW- Detektor Experimente durchgeführt. Alle diese tollen Experimente findest Du hier auf unserer legendären Plattform oder auf YT. Das Experiment zählt... so viel Spaß und Erfolgserlebnisse. Wie Jan berichtet, Simulation mit der Freeware Spice, einem kleinen Mess- Sender und dann das Ganze sich real mit dem Oszi ansehen sind absolute Highlights. Diese Faszination des unverstärkten Empfangs bleibt... ist aber schwieriger geworden.... aber noch gibt es den analogen Rundfunk. Mein Statement war vielleicht etwas ernüchternd.... Leistung ? mmmhhh... völlig unwichtig! Das Experiment ist der Spaß und vielleicht kommt ja doch noch ein Perpetuum- Mobile raus.